新材料研究系列丛书 太阳电池光吸收层铜基薄膜的制备技术研究
作者：王延来 著
出版时间：2019年版
内容简介
能源危机及环境污染日益严重，开发清洁的绿色能源现已成为人类面临的重大课题。太阳能取之不尽，用之不竭，是可再生的绿色能源之一。太阳能发电是国际公认的具发展潜力的新能源产业，各国都在全力发展太阳能光伏技术，将太阳能光电开发和利用作为一项可持续发展能源的重要战略。中国太阳能资源很丰富，政府对光伏产业发展高度重视，但太阳能电池仍无法实现大规模的民用，其根本原因是光电转化效率低和太阳能电池成本过高。铜基薄膜太阳能电池是以铜基化合物作为光吸收层的薄膜电池，包括CuInSe2、CuInS2、Cu（ln，Ga）Se2、Cu2ZnSnS4及铜基中间带薄膜电池等，铜基薄膜材料为直接带隙半导体材料，光吸收系数高达10（5）cm-1，只需要1-2μm厚的薄膜就可以吸收大部分太阳光，适合作为薄膜电池的光吸收层。铜基薄膜电池性能稳定，抗辐射能力强，光电转化效率可达20%以上。高效率的铜基薄膜电池是采用真空技术制备的，制备成本较高，因此限制了它的广泛应用，所以研究和开发铜基薄膜的低成本制备技术是亟待解决的重要问题。《太阳电池光吸收层铜基薄膜的制备技术研究》主要介绍了铜基薄膜的低成本制备技术，包括CuInSe2薄膜的电沉积制备技术，Cu（In，Ga）Se2、CuInS2、Cu2ZnSnS4以及Ti掺杂CuGaS2中间带薄膜材料的涂覆制备技术，还介绍了CriInS2薄膜的固态源硫化法制备技术。书中包含了国内外学者及著者个人的研究工作，对从事铜基薄膜电池器件研制、生产和使用的专业人员有一定的参考价值。
目录
第1章 概论
1.1 太阳能电池的基本原理
1.1.1 p-n结及其光生伏 应
1.1.2 太阳能电池的输出特性参数
1.2 太阳能电池的发展历史及分类
1.3 铜基薄膜太阳能电池的结构、原理及发展
1.3.1 铜基薄膜太阳能电池的结构、原理
1.3.2 铜基薄膜太阳能电池的发展
1.4 CIS、CIGS薄膜材料的特性及制备技术
1.4.1 CIS薄膜材料的晶体结构
1.4.2 CIS薄膜材料的光电特性
1.4.3 CIS、CIGS薄膜材料的制备技术
1.5 CuInS2薄膜的特性与制备技术
1.6 Cu2ZnSnS4薄膜的特性与制备技术
第2章 CuIn(Ga)Se2薄膜的涂覆法制备技术
2.1 制备工艺方法及薄膜性能测试技术
2.1.1 衬底材料的选择及处理工艺
2.1.2 CuIn1-xGaxSe2薄膜的涂覆法制备工艺流程
2.1.3 CuIn1-xGaxSe2薄膜的分析测试方法
2.2 前驱体料浆粒度的影响因素
2.3 化学成分对CuIn1-xGaxSe2薄膜特性的影响规律分析
2.3.1 CuIn1-xGaxSe2薄膜的成分分析
2.3.2 CuIn1-xGaxSe2薄膜的相结构
2.3.3 CuIn1-xGaxSe2薄膜的表面形貌及光学特性
2.4 热处理温度对CuIn1-xGaxSe2薄膜特性的影响规律分析
2.4.1 热处理温度对CuIn1-xGaxSe2薄膜成分的影响
2.4.2 热处理温度对CuIn1-xGaxSe2薄膜相结构的影响
2.4.3 热处理温度对CuIn1-xGaxSe2薄膜表面形貌及光学特性的影响
2.5 CuIn1-xGaxSe2薄膜特性的改善技术
2.6 CuIn1-xGaxSe2薄膜的高温处理特性
2.6.1 高温物相分析
2.6.2 CIGS薄膜高温处理光学特性
2.7 小结
第3章 电沉积制备CuInSe2薄膜及其特性
3.1 CuInSe2薄膜的制备工艺简述
3.1.1 基体材料及其表面处理
3.1.2 电沉积工艺及设备
3.1.3 硒化工艺设备
3.2 超声波电沉积Cu、In双层膜再硒化制备CuInSe2薄膜
3.2.1 超声波电沉积原理及工艺
3.2.2 电解液浓度对Cu、In薄膜质量的影响
3.2.3 沉积电流密度对Cu、In薄膜质量的影响
3.2.4 电沉积时间对双层膜Cu／In原子比的影响
3.2.5 双层膜的表面形貌及相组成
3.2.6 硒化反应结果分析
3.3 恒电流共沉积和硒化制备CuInSe2薄膜
3.3.1 Cu-In合金共沉积原理
3.3.2 恒电流共沉积法制备Cu-In预制膜
3.3.3 超声波共沉积制备Cu-In预制膜
3.3.4 Cu-In预制膜的硒化反应研究
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